六辊 CVC 轧机轧辊弯曲和压扁变形有限元分析.pdfVIP

卷 期 燕山大学学报 年 月 文章编号：1007-791X (2011) 05-0396-06 六辊CVC 轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析 杜凤山 ，薛 涛，孙静娜 （燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 ） 摘 要：采用非 性弹塑性有限元法，利用大型非 性有限元软件 建立了六辊 轧机轧制过程 三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起，进行统一建模与分析。运用该模型 分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟，得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中 间辊横移对六辊 轧机轧辊弯曲和压扁变形的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊 轧机的板形控 制研究提供理论数据与参考依据。 关键词：六辊； ；轧辊弯曲；轧辊压扁；有限元 中图分类号：TG335.5 文献标识码：A DOI：10.3969/j .issn.1007-791X .20 11.05.004 律，但是文献 没有考虑轧件与轧辊的耦合变 引言 形。 在板带冷轧过程中，轧辊与轧件接触，轧件产 关于轧制过程的仿真研究，以前的研究是关于 生弹塑性变形，轧辊产生弹性变形。轧辊的弹性变 四辊轧机或者不考虑轧辊与轧件耦合变形的六辊 形包括轧辊弹性弯曲和弹性压扁两个方面。轧辊的 轧机。四辊轧机一般具有工作辊正负弯辊与工作辊 弹性弯曲和弹性压扁是影响负载辊缝形状的主要 横移等板形控制手段。相对于四辊轧机，六辊 因素 。在轧制过程中，轧辊受到轧制力、辊间压 轧机具有更强的板形控制能力，其具有工作辊正负 力、弯辊力等作用时，将会产生弹性弯曲和压扁变 弯辊、中间辊正负弯辊、中间辊 横移等板形 形 。 控制手段，从而使板形控制能力大大增强。 采用有限元法模拟轧制过程，不需要对轧制过 技术是德国西马克公司研制的一种板形控制技术， 程做过多的假设，模拟结果更加接近实际情况。文 通过两轧辊沿相反方向的对称移动，得到连续可变 献 借助大型非 性有限元软件 的辊缝凸度形状。在冷连轧机组中，六辊 轧 模拟了四辊平整机轧制过程，分析了平整过程中轧 机一般作为 一或最末机架，对带钢的产品质量起 辊的弯曲变形，轧制压力分布规律，有载辊缝形状 着决定性的作用。为了提 带钢的成品质量，必须 变化规律等内容，仿真结果与实验结果吻合良好。 对六辊 轧机的板形控制能力进行深入研究。 文献 借助 有限元软件模拟了 为了提 仿真精度，轧制过程有限元仿真模型应考 四辊冷轧机轧制过程，分析了冷轧过程中的轧辊弯 虑轧辊弹性变形与轧件弹塑性变形的耦合。本文考 曲和压扁变形、带钢变形、轧制压力分布等规律， 虑中间辊 辊形并考虑辊系弹性变形与轧件弹 取得了良好的仿真效果。文献 借助 塑性变形的耦合，利用大型非 性有限元软件 有限元软件建立了六辊轧